北京加維通訊電子有限公司 陳 睿
正激有源箝位同步整流電路在產品中有著廣泛的應用,器件承受應力低,效率高,一定程度上的ZVS,相對于其他電路有著非常大的優(yōu)勢。常規(guī)使用的控制芯片有NS的LM5025,TI的UCC289X,intersil的ISL6726等,這些芯片各自有不同的優(yōu)勢,電路成熟,受到了廣泛的應用。
同時,也有一些問題限制了正激有源箝位電路的使用。例如,占空比突變導致變壓器飽和;高輸出電壓時的同步整流驅動問題。這些在當今越來越大的輸出電流情況下變得嚴重。
凌特的新型控制芯片--LTC3765及同步整流驅動芯片--LTC3766為以上問題提出了一種解決思路。
表1
1.LTC3765及LTC3766配合使用主要特點
1)支持次級控制器自啟動
2)Direct Flux Limit?保證變壓器不飽和
3)8V以上的寬輸入電壓范圍
4)過熱保護,過流保護,帶回差的精密可調欠壓保護
5)可以調節(jié)的啟動頻率和軟啟動
6)二次側控制的快速瞬態(tài)反映
7)快速準確的平均電流限制
8)同步MOSFET反向限流
9)IC內部基準的快速啟動
2.LTC3765及LTC3766芯片介紹
LTC3765有源箝位控制器(圖1)
LTC3766同步整流控制器(圖2)
LTC3766是一款副邊控制芯片,有SSOP-28和4mm*5mmQFN兩種封裝,可以配合LTC3765組成一個完整的有源箝位同步整流電路。
LTC3766提供差分電流采樣,反饋腳,Ith環(huán)路調節(jié)等引腳,將控制中心放置于負載附近,從而確保了輸出電壓,電流的可靠,可以在特殊狀態(tài)(例如短保、輸出過壓、遙控)后啟動時保證軟啟動正常工作,輸出較好的啟動波形,同時,提供極快的瞬態(tài)響應,減小輸出電容容量,壓低動態(tài)幅值,并免除增設一個光耦的必要。
次級同步整流控制的另一個好處是,在高壓輸出時可以為次級的同步整流MOSFET提供可靠的驅動,這在普通的初級控制電路里是無法做到的。
圖1 LTC3765有源箝位控制器
圖2 LTC3766同步整流控制器
圖5 DEMO背面
圖6 DEMO正面
圖3 LTC3765和LTC3766基本應用
圖4 高壓輸出同步整流電路
LTC3765配合LTC3766有較廣的應用范圍,基本電路如圖3。LTC3765組成PWM控制電路,提供初級開關管和箝位管驅動,NDRV腳外加MOSFET為VCC提供快速的啟動供電,當RUN和VCC腳都達到閥值時,芯片開始工作。Vout開始上升,直到LTC3766開始工作,通過隔離驅動變壓器T2對LTC2765施加偏執(zhí),控制電路正常工作。
SSFLT為LTC3765的軟啟動腳,接一電容到地,可以設置開機時占空比的上升,同時,SSFLT腳還有故障指示功能,當芯片出現過溫、過流,與LTC3766信號中斷,VIN或RUN端降到閥值一下等故障情況時,SSFLT通常會有6V以上電壓。此時開關管立刻停止工作,并開始重新啟動。在SSFLT適當增加電路,例如對地的齊納二極管,則可以鎖住故障狀態(tài),禁止重啟,直到SSFLT腳外部接地。
反饋部分位于LTC3766芯片,也就是次級控制,相對于通常芯片需要通過光耦反饋負載狀態(tài),次級控制速度更快,控制電路更加合理。
LTC3765加LTC3766另一優(yōu)勢在于高壓輸出的同步整流(圖4)無需外加驅動電路。以LM5025為例,5V以上輸出的同步整流電路都存在一定缺陷,整流管、續(xù)流管驅動都會有一定問題,甚至體現在輸出開機波形上。而LTC3766的次級控制則很好的解決了驅動問題,內置驅動甚至可以在輸出32V的情況下進行同步整流,當輸出電流大時,大大提高了電源效率。
如圖5、圖6,LTC3765加LTC3766都輸入引腳相對較多的芯片,尤其LTC3766占用位置較大。但是由于管腳設計較好,同時芯片本身集成功能腳全,所以只用很小面積即可完成layout。